Поток позитронов и электронов с рекордно высокой энергией засекла коллаборация H.E.S.S.

Международный коллектив астрофизиков проанализировал данные о частицах, собранные в обсерватории H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) в Намибии за 12 лет и выделил из них электроны космических лучей. Оказалось, что установка зарегистрировала заряженные частицы в высоких диапазонах энергии — вплоть до 40 ТэВ, что эквивалентно энергии 40 триллионов фотонов видимого света. По словам ученых, частицы, которые засекли их приборы, исходил от объектов за пределами Солнечной системы, находящихся на расстоянии нескольких тысяч световых лет от Земли. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.Во Вселенной существует множество аномальных объектов — остатки сверхновых, пульсары, активные ядра галактик. Они испускают заряженные частицы и гамма-лучи высокой энергии, на порядки превышающей ту, что образуется при ядерных реакциях в звездах.Определить активность сверхновых и пульсаров можно через гамма-лучи. Когда они попадают в атмосферу Земли, то сталкиваются с ее атомами и молекулами, образуя новые частицы. Эти частицы испускают черенковское излучение — вспышки продолжительностью в миллиардные доли секунды. Такое излучение ученые наблюдают в том числе с помощью установки H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System). Она расположена в высокогорье в Намибии и предназначена для исследования гамма-лучей в диапазоне энергий от 0,03 до 100 ТэВ. Обсерватория имеет 5 телескопов — четыре из них выстроены в форме квадрата, а пятый находится в центре.Хотя в основном H.E.S.S. детектирует гамма-лучи, она также может использоваться для обнаружения потока заряженных частиц, или космических лучей. Обнаружить их сложнее: заряженные частицы постоянно подвергаются воздействию магнитных полей и из-за этого теряют часть своей энергии, которая может составлять несколько тераэлектронвольтов (ТэВ), в 1000 миллиардов раз превышающих энергию видимого света.Чтобы выяснить происхождение космических лучей высокой энергии с помощью H.E.S.S, астрофизики проанализировали данные, собранные черенковскими телескопами за последние 12 лет. С помощью новых алгоритмов исследователи выделили электроны космических лучей из фонового шума. Оказалось, что H.E.S.S. зарегистрировал заряженные частицы в высоких диапазонах энергии — вплоть до 40 ТэВ, что эквивалентно энергии 40 триллионов фотонов видимого света. По словам ученых, новые данные указывают на большой разрыв в распределении энергии электронов космических лучей.«Это важный результат, поскольку мы можем заключить, что измеренные электроны космических лучей, скорее всего, исходят от очень небольшого числа источников в окрестностях Солнечной системы, максимум на расстоянии нескольких тысяч световых лет, что очень мало по сравнению с размерами нашей Галактики», — объяснила Кэтрин Эгбертс, автор-корреспондент исследования из Потсдамского университета, Германия.